基于多信道多传感器双固态存储的遥测终端设计与实现

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1、湖南大学硕士学位论文基于多信道多传感器双固态存储的遥测终端设计与实现姓名：易刚申请学位级别：硕士专业：软件工程指导教师：杨贯中;刘志云20070412工程硕士学位论文摘要水情遥测系统的任务是自动采集、监测水文信息，计算机分析处理，全面了解水情发展趋势，提前发出洪灾预报，及时下达防洪调度指挥命令，为防灾减灾和防汛管理提供决策依据和信息服务，确保人民生命财产安全和最大限度减少洪灾损失。水情遥测终端是水情自动测报系统的核心设备，在水利水电信息化、城市和流域防洪减灾、水资源的合理开发和利用、水库科学管理和优化调度等方面有重要作用。通过对功能需求和技术指标的分析，本文给出多功能遥测终端的总

2、体结构设计。它主要包括多通信信道接入、多传感器接入和存储控制部分。多通信信道部分提出MSTP协议的设计方案，它是遥测终端在超短波（VHF）、海事卫星（Inmarsat-C）、GSM短信、北斗卫星（BDStar）、公用电话网（PSTN）等多种方式下与中心站进行遥测数据通信传输的协议。多传感器部分设计采用目前成熟的水位、雨量、流量、气象等传感器技术，接入不同接口（4～20mA、RS485、SDI-12和RS232）不同种类的（压力式、超声波式、浮子式、气泡式）水位计等传感器。遥测终端控制部分采用前后台双CPU设计，前端CPU要求功耗很低，主要负责值守、雨量计数、传统的水位计采样，并进

3、行后端CPU唤醒和下电等有关工作；后台CPU采用工作完后下电的模式，要求程序容量大、功能强、处理运算速度快，主要负责处理多功能遥测终端其余的所有工作（多信道通信、新型的传感器采样、存储和控制等）。遥测终端由于要长期在野外无人值守运行，本文在可靠性设计上采用双固态存储技术、模块化结构设计、冗余备份、防死机与防跑飞、电磁兼容、抗雷电、低功耗等独特措施，使终端能在野外恶劣环境下长时间无故障运行。基于以上的设计，本文研制了YCZ-2000多功能水情遥测终端（前端采用美国MicroChip公司PIC16C73芯片，后台选用Z-World公司的RCM2300微控制器核心模块.）。它集成了遥测

4、、存储、人工置数、通信等多种功能，具有三多三双的特点（多通信信道、多传感器接入、多工作体制、双固态存储、双CPU、双看门狗）。该遥测终端技术指标、功能、设备接入、通信协议、接口标准等各方面均按规范的要求，具有良好的适用性。本文的创新点是采用双固态存储和双看门狗技术，在水利水电行业同类产品中属率先采用，提高了遥测终端的可靠性。产品经过了样机检验和运行于大中小水电工程的实际检验，取得了良好的社会与经济效益。关键词：遥测终端；多信道；传感器；固态存储；可靠性；低功耗I基于多信道多传感器双固态存储的遥测终端设计与实现ABSTRACTTheapplicationofahydrologica

5、ltelemeteringsystemistoautomaticallycollectrelateddata,monitorhydrologicalinformation,doanalsisonacomputerbasis,graspinacomprehensivemannerawaterregimedevelopmenttrend,releaseaflooddisasterforcastinadvance,deliveryfromtopdownadispatchandcommandincaseofafloodcontrolsoastoprovidedecision-making

6、referenceandinformationservicesforthepreventionandreductionofflooddisastersaswellasthefloodcontrolmanagement,guaranteethehumanlifeandpeople’spropertyandminimizethelossinfloods.Beingthecoreofahydrologicaltelemeteringsystem,theRTU(RemoteTerminalUnit)playsanimportantroleinmanyaspectssuchasinform

7、atizationofwaterresourcesandhydropowerfloodcontrolanddisasterreductionforurbanareaanddrainagebasinrationaluseanddevelopmentofwaterresourcesandmanagementanddispatchofreserviorsinascientificandoptimisedway.Basedontheanalysisonthefunctionaldeman